在人類探索未知的漫長征程中,《探究精神:現代科學的基石》以溫潤如茶的文字,緩緩展開劍橋大學自然哲學學會跨越200年的傳奇畫卷。從 18 世紀的基督教牧師培訓機構,到如今全球頂尖的科學殿堂,這部著作深入解析學會發展的重要轉折點,揭示其如何塑造當代科學精神的核心特質。
書中生動呈現了達爾文、麥克斯韋、盧瑟福等科學巨匠在劍橋的學術成長故事,透過他們的探索歷程,串聯起現代生物學、化學等學科的發展脈絡。作者細致剖析了質疑精神的覺醒、現代實驗技術的革新,以及學術研討會、專業期刊等知識傳播平臺的演變,展現這些科學方法與機制對人類科技進步的深遠影響。
在人工智能浪潮席卷全球的今天,這段波瀾壯闊的科學史不僅是對過去的致敬,更為我們理解科學精神的本質提供了深刻啟示。當讀者翻開書頁,仿佛能聽見劍橋實驗室里的思想碰撞,看見科學先驅們在求知路上的執著身影,感受到那份跨越時空的探索熱情。
當人工智能技術顛覆認知,這本書帶你回溯科學的底層密碼 從劍橋自然哲學學會的草創到全球科研中心的崛起,解碼人類探索真理的永恒基因。
當人工智能重塑世界,回溯劍橋自然哲學學會的傳奇,在《探究精神:現代科學的基石》中,尋找科學精神歷久彌新的力量源泉。
一本能讓文科生讀懂科學之美,讓理科生觸摸歷史溫度的奇書!在實驗數據與人文故事交織中,讀懂科學精神的本質。
觸摸跨越200多年的科學溫度,在劍橋實驗室的斑駁光影里,看達爾文、盧瑟福們如何用質疑與實踐,澆筑現代科學的不朽基石。
為什么劍橋能孕育改變世界的科學家?翻開這本書,在學術期刊的油墨香與研討會的思維風暴里,找到現代科學蓬勃生長的終極答案。
跨越200多年的科學長卷,見證劍橋如何從牧師搖籃蛻變為創新圣地,達爾文、麥克斯韋等巨匠的故事,盡在《探究精神:現代科學的基石》。
想知道質疑精神如何推動科學進步?想了解學術平臺怎樣助力知識傳承?這本書用平實文字,為你揭開現代科學發展的奧秘。
一部講述科學方法誕生與發展的佳作,帶你跟隨科學巨匠的腳步,漫步劍橋,讀懂現代科學的每一次突破與飛躍。
翻開《探究精神:現代科學的基石》,品讀劍橋科學史的波瀾壯闊,在歷史與現實的交織中,感受科學魅力,汲取探索的勇氣。
安提基瑟拉( Antikythera)機械裝置是古希臘留存下來的最獨特的裝置之一。在這片經歷數十個世紀海浪侵蝕的小小金屬碎片上,那個圓圈里的十字形狀十分顯眼。這明明是巧匠所制,但它所為何用呢?它自 1902年被發現以來就一直是一個謎一樣的存在,現代科學利用 X射線斷層掃描和高分辨率表面掃描證實了一個長期以來的猜測,即其內部反復出現的圓圈曾經是一個復雜的齒輪系統。這些精確切割的黃銅輪有 30多個,它們被用來模擬天體的運動。無論是誰制造了這個非凡的裝置,他一定對天體的運動有著系統的了解,同時也掌握了驚人的制造技術:當中國領先歐洲幾個世紀制造出第一個機械天文鐘時,更為復雜的安提基瑟拉機械已經存在好幾個世紀了。
我第一次參加劍橋哲學學會的會議時,其主題便是關于這臺古老的機械。在學會座無虛席的講堂里,加迪夫大學天體物理學名譽教授邁克 ·埃德蒙茲向我們揭示了該裝置的秘密。他的演講將考古學、材料科學、歷史學和宇宙學融為一體。安提基瑟拉機械從根本上改變了我們理解古代技術的方式,它讓我們能夠深入希臘工匠的作坊和希臘天文學家的頭腦。埃德蒙茲應用尖端的分析技術對它進行研究,還借此機會完美地向非專業觀眾詳細地解讀了這些尖端技術。簡言之,這可謂是哲學學會會議上討論的最佳話題。
但一個哲學學會應該是什么樣子?聽眾是否應該為討論內容是冶金成像技術而不是柏拉圖的唯心主義或康德的形而上學而感到驚訝?長期以來,學會人員在向來咨詢入會的人介紹時一直反復強調:學會涉及的不是哲學,而是自然哲學,即科學。這是一系列復雜術語的簡單總結,這些術語在歷史上有多重不同的含義。但是,也許總結得過于簡潔了?
自然哲學一詞有著古老的淵源,它常常被與亞里士多德和他對自然世界的研究聯系在一起。但是隨著時代的發展,亞里士多德的工作在新的基督教教義
的影響下也在被慢慢重塑,自然哲學也發展成了另一種學說:一種理解上帝創造
的自然世界的方式。自然哲學家所研究的學科種類繁多,包括運動的科學和力學、
物質的性質和本質、天文學以及更為深奧的概念,如變化、機遇和緣起。
到了 17世紀末,自然哲學迎來了復興。那時,在劍橋工作的艾薩克 ·牛頓
出版了他最著名的杰作《自然哲學數學原理》,或稱《自然哲學中的數學原理》。
這本書做了一件意料之外的事:它把抽象的哲學研究與精確的數學結合起來。對
牛頓來說,自然哲學本質上仍然是一種宗教活動,是他對神學觀點的補充,但哲
學和數學的結合將產生深遠的影響。這項工作的貢獻在于不僅使諸如天文學之類
的科學得以大發展,因為彼時之后,學者們不僅僅簡單地進行數學計算,而且被
允許探尋他們所計算研究的現象的背后原因;還使得諸如運動研究之類的科學活
動逐步變得更為精確,從定性研究轉為定量研究。
有人稱, 17世紀末的這段時間為科學革命時期,即傳統自然哲學的終結
與現代科學的開始。但在現實中,自然哲學仍繼續存在了許多年。在被稱為啟蒙
世紀的 18世紀,自然哲學仍廣泛存在著。不僅如此,它還吸引了更多的人參與
其中。平等主義的啟蒙理想意味著任何人都能接觸方方面面的文化(無論是藝術
的還是科學的),而這些之前并不對普通人開放。在 17世紀,一個新的群體在上
層社會中形成,這就是科學學會。而到了 18世紀,隨著社會的需求增長,更多
的普通人加入了這個群體。在倫敦,成立于 1660年的皇家學會在其前 100年的
歷史中,始終是精英們討論自然哲學的場所。但從 18世紀末開始,兩種新的組
織開始逐漸形成,一種是主要在倫敦的,專門研討自然史、地質學和天文學等單
一學科的科學機構;另一種是各個省級的學會。
這些省級學會通常設在曼徹斯特等工業重鎮或巴斯等時尚城市。這些學會通常自稱為文學和哲學學會,這反映了學會向其成員廣泛介紹跨藝術和科學不同領域知識的意圖。但并不是所有的學會都認同此點,有的學會仍然堅持自然哲學的最初概念,堅持其為一種精神或道德上的活動。例如,北部城鎮哈利法克斯(一個羊毛制造中心)的文學與哲學學會創始人,希望學會能鼓勵對科學與自由的追求,這些追求能提高智力和道德品質,從而保障人類的最大利益。這些
社團很快變得十分受歡迎,大家蜂擁到宏偉的新會堂中,聆聽當時的各種奇跡:
電力和蒸汽動力,工業時代強大的新機器,醫學的進步,在未知土地上的探索以及詩歌、音樂和繪畫。省級學會的成員迅速增加,各學會在新建會堂的同時,還修建了大量的博物館、圖書館和教室。這些學會發揮了極大的啟蒙作用。
劍橋哲學學會成立于 1819年,是上述傳統的延續,但卻與眾不同。首先,它是唯一一個在英國大學城成立的此類學會,雖然它是獨立的,但卻與大學有著密切的關系。另外,學會會員資格只對劍橋大學的校友開放,這使得學會的每一個會員都有著優良的數學功底,因為沒有劍橋大學學生可以在不了解牛頓理論的情況下拿到學位。也許這正是劍橋哲學學會區別于全國各地的其他學會的原因:當省級學會把主要精力投入自然歷史和更具描述性的科學事件上時,劍橋哲學學會則變得越來越數學化。劍橋哲學學會的這種趨勢,恰與 19世紀科學領域(特別是在物理科學領域)的專業化和數學化的大潮流一致。地方學會的會員多喜歡與旅行相關的講座,或喜歡從圖書館借閱小說,關注點大多是個人的知識教育而不是原始的科學研究。劍橋哲學學會的成員們則喜歡微積分講座,建立了全英國最好的科學圖書館之一,并積極嘗試創造新的知識與理論。由此可見,劍橋哲學學會當時的情況完美契合了我們當代關于科學創造活動的具體需求。
這段歷史僅是學會保存的檔案中的一小部分。在 2014年,編撰此書的想法作為 2019年學會二百周年慶祝活動準備工作的一部分被首次提上日程。我是第一位系統查閱學會檔案的歷史學家。當時,面對一堵由灰色的檔案盒組成的高墻,我不知從何做起。當我打開最上面的一個盒子時,發現了一個舊的紅色的牛肉罐頭盒,邊緣生銹,表面有宣稱自己是肉食時代創造者的字樣。盒子外面拴著一個被煤煙熏黑的金屬勺子,而盒子里面則卷著一把紅蠟球,大小和形狀都像冬青漿果,還有一根蠟燭的殘枝、幾根用過的火柴和學會的舊印章。這些簡單的、獨一無二的器物立刻把觀者帶回到學會的早年時期,帶回到學會誕生的那一刻,學會從那里開始破土而出,茁壯長大,枝繁葉茂。
在研究檔案的過程中,有時常常遇到挫折,畢竟我正在試圖講述一個在劍橋迷人而龐大的歷史版圖中常常被忘卻的故事。這是一個比表面看起來要豐富得多的故事,因為了解劍橋哲學學會的歷史,讓我們對這座城市的科學史有新的見解。擴展開來,是讓我們對英國、歐洲和世界其他地方的科學發展史也有新的體會。這讓我們對劍橋是如何形成的,以及科學是如何從一小部分富有紳士階級從事的邊緣活動發展成為一項資金無比充裕,并影響我們生活方方面面的全社會活動,有了新的認識。
蘇珊娜?吉布森博士(Dr. Susannah Gibson)是劍橋大學科學史與科學哲學系的研究人員。她擁有劍橋大學 18 世紀生命科學史博士學位、19 世紀科學史碩士學位,以及實驗物理學學士學位,致力于科學史普及創作。
張浩 軍事科學院研究員,博士生導師,先進化學蓄電技術與材料北京市重點實驗室副主任,美國斯坦福大學訪問學者,中國化工學會儲能工程專業委員會委員,長期從事先進電池儲能關鍵技術與跨尺度計算研究,主持國家級項目課題10余項,國防科技重點項目首席科學家,在Nature Energy、Natiure Materials、Nature Communications等期刊發表SCI收錄論文130余篇,他引 9000 余次。
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